含深共熔溶剂导电环氧树脂的制备及性能研究
摘要
柔性压力传感器作为可穿戴电子产品的一个重要分支，与传统的传感器相比，
由于其高灵敏度、高弹性、快速响应能力和准确测量压力分布信息的功能，在医
疗、健康、人工智能等领域有巨大的发展潜力。其中导电环氧树脂材料由于能够
同时兼顾机械性能、电学性能及耐环境性，因此近年来发展迅速。导电环氧树脂
即在环氧树脂中加入第二导电相，将环氧树脂基体与不同的导电填料结合形成导
电环氧树脂复合材料。其中，电子型导电环氧树脂中存在容易团聚、分布随机、
界面相互作用弱的问题，降低了环氧树脂的透明度和机械性能；离子型导电环氧
树脂由于离子类掺杂剂与环氧树脂基体之间极性的差异，存在相容性差且易漏液
的问题。为了解决上述导电环氧树脂中存在的问题，我们创新性的在环氧树脂基
体中以共聚的方式引入了一种绿色环保的类离子液体—深共熔溶剂（DES），合
成制备出了一种新型的离子导电的环氧树脂。其兼顾传统环氧树脂的高弹性、高
机械性能、高稳定性、高透明度，同时具有良好的离子导电性、粘附性能和自修
复性，可应用于柔性压力传感器领域。本论文的研究内容主要如下：
采用聚醚胺D400为主链合成出一种固化剂BI-D400，采用四丁基氯化铵
（TBAC）结合丙烯酸（AA）配制为DES，将其与氢化双酚A型环氧树脂ST3000
和固化剂BI-D400共聚，通过调整DES在树脂基体中的含量，制备出五种不用
比例的导电环氧树脂。通过对导电环氧树脂进行光学性能、力学性能和导电性能
的测试，证明导电环氧树脂保留了环氧树脂良好的机械性能，同时还具有良好的
弹性和电化学稳定性。
采用丙烯酸羟乙基酯（HEA）为氢键供体结合金属盐氯化锌（ZnCl）配制出
2
一种金属型DES，将其与环氧树脂基体ST3000和固化剂BI-D400共聚，通过改
变DES的含量，制备出不同四种比例的导电环氧树脂。通过对导电环氧树脂进
行光学性能、力学性能、导电性能、粘附性能和自修复性能的测试，证明导电环
氧树脂不仅保留了环氧树脂良好的机械性能，同时还具有良好的弹性、粘附性能
和电化学稳定性，对于外界施加的压力具有灵敏且稳定的响应。此外，由于金属
配位作用的引入赋予了导电环氧树脂较好的自修复性能，在柔性传感器领域具有
更广泛的应用性。
关键词：深共熔溶剂；导电环氧树脂；离子导电；柔性传感
含深共熔溶剂导电环氧树脂的制备及性能研究
Abstract
Asanimportantbranchofwearableelectronicproducts,flexiblepressuresensors
havehugepotentialfordevelopmentinfieldssuchasmedical,health,andartificial
intelligenceduetotheirhighsensitivity,highelasticity,fastresponseability,and
accuratemeasurementofpressuredistributioninformationcomparedtotraditional
sensors.Amongthem,conductiveepoxyresinmaterialshavedevelopedrapidlyin
recentyearsbecausetheycansimultaneouslybalancemechanicalandelectrical
properties.Thedemandforconductiveepoxyresinsystemsinsemiconductorandother
applicationsisgraduallyincreasing.Conductiveepoxyresinisacompositematerial